CA1229660A - Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage - Google Patents
Appareil d'exploration magnetique pour trou de forageInfo
- Publication number
- CA1229660A CA1229660A CA000481196A CA481196A CA1229660A CA 1229660 A CA1229660 A CA 1229660A CA 000481196 A CA000481196 A CA 000481196A CA 481196 A CA481196 A CA 481196A CA 1229660 A CA1229660 A CA 1229660A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- coils
- magnetic
- probe
- cryostat
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/26—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with magnetic or electric fields produced or modified either by the surrounding earth formation or by the detecting device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
- Y10S505/842—Measuring and testing
- Y10S505/843—Electrical
- Y10S505/845—Magnetometer
- Y10S505/846—Magnetometer using superconductive quantum interference device, i.e. squid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
\\ Appareil d'enregistrement continu en fonction de la profondeur de l'aimantation rémanente des roches traversées par un trou de forage. L'appareil comprend d'une part une sonde de mesure qui contient des moyens de mesure de la susceptibilité magnétique et du champ magnétique et, dans un cryostat, trois gradiomètres et d'autre part, une unité de traitement qui comporte un intégrateur pour effectuer une intégration des données des gradiomètres, un multiplicateur pour multiplier le champ magnétique par la susceptibilité magnétique et un soustracteur pour retrancher ce produit du résultat de l'intégration.
Description
~2~966~
La présente invention concerne des mesures magnétiques dans un trou de forage et plus particulièrement la détermination de l'aimantation rémanente fossile des roches.
On sait que l'on peut obtenir une information sur l'aimantation rémanente 5 des roches traversées par un trou de forage en prélevant une multitude d'échantillons de ces roches en les remontant à la surface et en effectuant en laboratoire une minutieuse analyse magnétique de ces échantillons. Cette procédure est longue et coûteuse.
Un objectif de l'invention est de permettre une détermination in situé de Aimantation rémanente des roches en déplaçant dans un trou de forage une sonde de mesures magnétiques reliée à une unité de traitement de données disposée à la surface, afin notamment de localiser les inversions du champ magnétique terrestre que les roches ont mémorisées et éventuellement de personnaliser chaque inversion par sa signature propre.
Pour cela, l'invention prévoit un appareil d'exploration magnétique pour trou de forage, comprenant une sonde de mesures magnétiques, de forme générale allongée selon un axe, qui contient un moyen de mesure vectorielle du champ magnétique et qui est, destinée à être déplacée le long du trou de forage pour enregistrer, de manière continue en fonction de la profondeur, certaines Jo propriétés magnétiques des roches traversées par le trou de forage, une unité de traitement de données destinée à être placée en surface au-dessus du trou de forage et un câble électrique reliant la sonde à l'unité de traitement pour amener à celle-ci les données acquises par la sonde, dans lequel une partie supérieure de la sonde contient des organes de conversion de grandeurs électriques et une partie inférieure de la sonde forme un cryostat maintenu à une température de supraconductivité et contenant au moins un magnéto mètre cryogénique monté en gradiomètre, caractérisé en ce que ledit cryostat contient trois magnéto mètres montés en gradiomètres par rapport à la direction de l'axe de la sonde, en ce que la sonde contient aussi un moyen de mesure de la susceptibilité magnétique des roches et ~,~
La présente invention concerne des mesures magnétiques dans un trou de forage et plus particulièrement la détermination de l'aimantation rémanente fossile des roches.
On sait que l'on peut obtenir une information sur l'aimantation rémanente 5 des roches traversées par un trou de forage en prélevant une multitude d'échantillons de ces roches en les remontant à la surface et en effectuant en laboratoire une minutieuse analyse magnétique de ces échantillons. Cette procédure est longue et coûteuse.
Un objectif de l'invention est de permettre une détermination in situé de Aimantation rémanente des roches en déplaçant dans un trou de forage une sonde de mesures magnétiques reliée à une unité de traitement de données disposée à la surface, afin notamment de localiser les inversions du champ magnétique terrestre que les roches ont mémorisées et éventuellement de personnaliser chaque inversion par sa signature propre.
Pour cela, l'invention prévoit un appareil d'exploration magnétique pour trou de forage, comprenant une sonde de mesures magnétiques, de forme générale allongée selon un axe, qui contient un moyen de mesure vectorielle du champ magnétique et qui est, destinée à être déplacée le long du trou de forage pour enregistrer, de manière continue en fonction de la profondeur, certaines Jo propriétés magnétiques des roches traversées par le trou de forage, une unité de traitement de données destinée à être placée en surface au-dessus du trou de forage et un câble électrique reliant la sonde à l'unité de traitement pour amener à celle-ci les données acquises par la sonde, dans lequel une partie supérieure de la sonde contient des organes de conversion de grandeurs électriques et une partie inférieure de la sonde forme un cryostat maintenu à une température de supraconductivité et contenant au moins un magnéto mètre cryogénique monté en gradiomètre, caractérisé en ce que ledit cryostat contient trois magnéto mètres montés en gradiomètres par rapport à la direction de l'axe de la sonde, en ce que la sonde contient aussi un moyen de mesure de la susceptibilité magnétique des roches et ~,~
2 - ~29~
en ce que l'unite de traitement comprend un integrateur pour effectuer une intégration mathématique des données fournies par les magnetomètres montes en gradiomètres, un multiplicateur pour effectuer le produit des données rogues du moyen de mesure vaque 5 - torielle du champ magnétique par la susceptibilité magnétique mesurée et un soustracteur pour retrancher ce produit du résul-lai de l'integration fourni par l'integrateur, afin d'obtenir une information propre à l'aimantation rémanente des roches et en particulier aux i~vcrsions de cette aimantation, 10 - D'autres particularités ressortiront de la description d'exemples de réalisation qui vont être donnés, à titre non limitatif, en se référant au dessin joint dans lequel :
- la Fig. I est une vue d'ensemble schématique de l'appareil ;
- les Fig. 2 et 3 représentent schem~tiquement la sonde de cet appareil, dont la Fig. 4 représenté à plus grande échelle le cryostat ;
- la Fig. 5 représenté un couple de bobines de gradin-mètre ;
20 - - les Fig. 6, 7, 8, 9 et 10 représentent diverses con-figurations de ces couples de bobines ;
- la Fig. Il sckematise la matière dont les données sont collectées par la sonde et transmises à l'unite dû traitement ;
et 25 - - la Fig. 12 schématisé les opérations principales ci-fectuees dans l'unite de traitement.
Sur la Fig. l, on voit une sonde de mesures magnétiques l destinée à cire descendue dancing trou de forage et à être de-placée le long de celui-ci pour effectuer une dia graphie, en 30 - étant reliée par un gable électrique 2 à une unité de traitement de données 3 disposée en surface.
Les Fig. 2 et 3 montrent de haut en bas l'ensemble des appareils contenus dans la sonde 1. Dans la partie supérieure de la sonde, sous la tète 4 de celle-ci, se trouve un comparé
5 - liment 5 contenant une électronique de multiplexage et de transi mission, La partie inférieure de la sonde forme un cryostat 6 délimite par une double paroi 7 en une résiné synthétique non-forcée par des fibres, à l'intérieur de laquelle est disposé un écran thermique 8, comme on le voit sur la Fig. 4 Ce cryostat 10 - est thermique ment isolé à sa partie supérieure par des écrans thermiques y Tes trois magnéto mètres montés en gradiomètres ont été
représentés par l'emplacement de leurs bobines de mesure 10, 11, 12 qui captent le graduent, par rapport à l'axe 15 - z de la sonde, de la composante du champ magnétique respective ment selon l'axe z et selon deux autres axes x et y perpendi-claires entre eux et à l'axe z et par remplacement 13 des sondes de mesure dites "SKI" (Superconducting Quantum Inter-ference Devise) auxquelles ces bobines de mesure sont reliées 20 - par des câbles coaxiaux 14, 15 et 16 respectivement. Un câble coaxial 17 relie les "SKI' à un compartiment 18 d'électroni-que d'acquisition en passant à travers les corans thermiques 9.
L'ensemble des bobines de mesure d'induc~ion 10, 11, 12 est entoure d'un coran métallique 19.
25 - Entre le cryostat 6 et le compartiment 18 d7electroni-que d'acquisition on a dispose un appareil de mesure du champ magnétique 20, un appareil de mesure de la susceptibilité ma-génétique 21 et un inclinomè-tre 22. Ces appareils sont électri-que ment reliés au compartiment 18 d'electronique d'acquisition.
30 - Le cryostat 6 est baigné par de l'hélium liquide. Du fait de l'évaporation de l'hélium liquide, on doit assurer le maintien de la pression dans le cryostat en dessous d'une il-mite de sécurité On peut à cet effet installer un drain qui ~l%2~q ;60 relie le cryostat à la surface. Ce drain peut être constitue par un brin creux prévu dans le câble 2 de liaison entre la sonde et la surface.
On pourrait aussi installer un circuit fermé capable de 5 - reliquéfier les vapeurs d'hélium.
Dans l'e~cemple représenté, on a prévu l'installation combinée d'une part d'une chambre 23 de grande contenance dans laquelle on fait le vide avant de descendre la sonde dans un trou de forage et qui est reliée au sommet du cryostat 6 par 10 - l'intermédiaire d'un conduit étroit 24 et d'une soupape 25 tance à 1.050 mars qui sera la pression de fonctionnement dans le cryostat et d'autre part d'un compresseur miniaturisé blinde 26 et dune chambre 2-7 prévue pour -receff~ r *e hélium venant de la chambre 23 et comprimé par le compresseur 26 15 - lorsque celui-ci est mis en marche par un appareil de mesure de pression 28, dès qu'un certain niveau de pression est detec-te dans la chambre 23. Le compresseur 26 permet l~etablissement d'une pression d'helium élevée dans la chambre 27 et l'eventuel rejet de celui-ci à l'exterieur de la solide ] par une soupape 20 - de sécurité 29~ En outre, la chambre 23 est reliée à l'exterieur par une soupape de sécurité 30. Ces soupapes 29 et 30 sont ego-liment munies d'un système de purge que l'operateur peut déclin-cher lors du retour de la sonde à la surface afin de procéder à une égalisation des pressions interne et externe avant démon-25 - toge de la sonde.
La chambre 23 peut aussi être seule utilisée si elle est de contenance suffisante. Inversement, la chambre 27 peut être seule utilisée, le compresseur 26 retirant alors de lue ilium gazeux directement du cryostat 6 sans intermédiaire d'une 30 - chambre 23 a vide initial.
Un appareil a rayons gamma 31 a été prévu sous le coma partirent 5. Les liaisons électriques internes entre d'une part les magnetometres du cryostat 6, les appareils de mesure 20, 21, 22 et d'autre part le compartiment électronique 18 ainsi qu'en-35 _ ire ce compartiment 18 et le compartiment 5 et entre l'appareil31 et le compartiment 5 n'ont pas oie représentées pour ne pas _ 5 _ 1~2~6~
compliquer la compréhension du dessin, Chacun des magnetomètres montés en gradiomètres comprend deux bobines 32, 33 identiques mais enroulées en sens inverse perpendiculaires à la direction de la composante du champ ma-5 - génétique dont on veut mesurer le graduent et écartées l'une de l'autre d'une distance d selon l'axe de la sonde, comme le mon-ire la Fig. 5.
Le champ magnétique B est défini par des vecteurs coma posant selon les axes x, y, z, dont le module est respective 10 - ment Bu, Bye et y Comme le champ magnétique terrestre présente, dansées régions sédimentaires non perturbées par l'activite humaine, une variation très lente avec la profondeur, le gradin du champ magnétique terrestre selon l'axe z de la sonde est négligeable e-t les gradiomètres utilisés, du premier ordre ou du deuxième 15 - ordre, éliminent l'effet du champ magnétique terrestre et don-nient une information due à la seule aimantation des roches : ai-mantation induite par le champ magnétique terrestre dans les roches et aimantation rémanente des roches.
Si l'on désigné les gradients y , Zay et y respectivement - par : Go, Go et Go, le signal Ix de sortie du gradiomètre meus-rani le graduent de la composante Bu du champ magnétique sera :
Ix D Là tGX x d) Là désignant la surface d'une bobine dans le plan perpendiculaire à l'axe des x.
En pratique, la réalisation des bobines 32 et 33 ne pers 25 - met pas d'obtenir des surfaces Là et Ill rigoureusement identi-que, la planète et le parallélisme des deux bobines ne sont pas parfaits et les fils de jonction 34 créent, maigre les pro-cautions prises, des surfaces parasites.
Si l'on tient compte des surfaces parasites mû mû, mû
30 - considérées selon les trois axes x, y, æ selon lesquels on dé
compose le veneur champ magnétique, la surface Si d'une bobine 32 et celle Su d'une bobine 33 peuvent s'exprimer de la manié-ne suivante :
:
- 6 6~0 ¦ -L + ml I Là + Max Sus = m Y
ml mû
Le signal du gratiomètre est alors proportionnel à :
t - t Ix - (Si SIX) B + (Su - six) G2d c'est-à-dire :
Max + Max PLI i mû Max _ Ix= mlY mi Bye d m Y - m Y
-mlZ + m2Z Bu m Z m Z Go expression qui est de la forme :
EUX nxX
x x _ _ + Ll.d.Gx + y G
z z z (2) y (3) Le terme y correspond au graduent de champ magnétique que l'on veut mesurer. Le terme (2) correspond à l'effet du champ magnétique B sur les surfaces parasites. Le terme (3) cor-respond a l'effet du graduent de champ magnétique sur les sur-faces parasites. Il est faible par rapport aux termes (I) et (2) et peut être négligé.
Les techniques classiques de bobinage permettent de il-milan les surfaces parasites a environ 10 de la surface utile.
L'adjonction de dispositifs compensateurs tels que des boucles supra conductrices deus le voisinage de certaines spires permet de réduire les surfaces parasites résiduelles apparentes a des valeurs de l'ordre de 10 ou 10 5 de la surface utile.
La caractérisation du gradiometre consiste à déterminer expérimentalement les surfaces parasites résiduelles apparentes en utilisant des champs ou des gradients de champ connus, puis à introduire les valeurs ainsi déterminées dans le calcul du 5 - terme (~) et éventuellement du terme (3) si on ne néglige pas ce dernier terme afin de retrancher ces termes correcteurs du signal obtenu pour avoir la valeur exacte du terme (I) cherché.
Ce calcul est effectué dans l'unite de traitement 3.
Dans la réalisation des bobines des gradiomètres, on 10 - cherche à disposer les centres des gradiomètres à des cotes aussi voisines que possible et à avoir des distances entre les deux bobines de chaque gradiomètre aussi similaires que possible, La Fig. représente une configuration qui est celle adoptée dans l'exemple de la Figé 4, où les couples de bobines 15 - des trois gradiomètres sont séparés: couple de bobines 35 et 36 pour le graduent Z; couple de bobines 37 et 38 pour le graduent ~,jHX; couple de bobines 39 et 40 pour le graduent Y Cette configuration a l'inconvenient de ne pas être semé-trique et de nécessiter un racolage des données en profondeur 20 - puisque les points de mesure sont décalés, mais on a la même résolution en z pour chaque graduent et il est relativement aise de corriger l'effet des surfaces parasites au moyen de spires supra conductrices telles que 41, 42, 43 du fait que les couples de bobines sont séparés.
25 - La Fig. 7 montre plus en dotait la configuration du cou-pie de bobines 37 et 38. On voit que l'on a prévu en un point 44 un croisement des fils reliant les bobines 37 et 38 pour coma penser l'influence du champ magnétique sur la surface délimitée par ces fils. Le point 44 est disposé sensiblement au milieu de 30 - la distance entre les bobines 37 et 38, mais la position de ce point de croisement est réglable pour qu'on puisse l'ajuster et obtenir la compensation optimale Le câble coaxial 14 passe dans le plan des bobines 37 et 38 au niveau de celles-ci pour ne pas affecter la mesure de Six De même, les gables coaxiaux 35 - 14 et 15 passent dans le plan des bobines 39 et 40 au niveau de ~L2V~6~
celles-ci pour ne pas affecter la mesure de Y.
La Fig. 8 montre une configuration dans laquelle les trois souples de bobines ont oie centres : couple de bobines 45 et 45 à écartement moyen pour le graduent ; couple de 5 - bobines rapprochées 47 eu 48 pour le graduent ; couple de bobines éloignées 49 et 50 pour le graduent Y. On a figuré
également des spires de compensation de l'effet des surfaces parasites : 51, 52, 53. Cette configuration est symétrique, elle facilite la compensation des surfaces parasites et elle a ses trois points de mesure confondus. Par contre, les trois gradin-mètres on une résolution en z différente La Fig. 9 montre une configuration dans laquelle les trois couples de bobines ont été décalés successivement l'un par rapport à l'autre, les deux bobines de chaque couple étant 15 - écartées de la même distance : couple de bobines 54 et 55 pour le graduent -y Z couple de bobines 56 et 57 pour le graduent ~Hzy ; couple de bobines 58 et 59 pour le graduent ~zx. On a pic-ce des spires de compensation 60, 61, 62. Dans cette contigu-ratio, chaque gradiomètre a la même résolution en z et la coma 20 - sensation est facilitée. Mais les points de mesure sont légère-ment decales-et le système n'est pas symétrique.
La Fig. 10 montre une configuration entrelacée du cou-pie de bobines 63 et 64 relatif au graduent y , du couple de bobines 65 et 66 relatif au graduent - et du couple de bobines 25 - 67 et 68 relatif au graduent Zay une bobine (63, 65, 67) de chaque couple étant montée sur un premier bloc isolant 69 et l'autre bobine (64, 66, 68) de chaque couple étant montée sur un deuxième bloc isolant 70. Dans cette configuration, chaque gradiomètre a la même résolution en z, les points de mesure 30 - soft confondus et le système est symétrique, mais la compensa-lion de l'effet des surfaces parasites est très délicate à
réaliser physiquement : elle doit pratiquement être effectuée par calcul , La mesure du champ magnétique est indispensable pour deux raisons. D'abord il faut calculer le champ magnétique pro-dut dans le trou de forage par l'aimantation induite dans les roches par le champ magnétique terrestre et cela impose de con-5 - naître le vecteur champ magnétique terrestre pour le multiplier par le teneur des susceptibilités magnétiques, Ensuite, l'in-terprétation des mesures des gradiomètres n'est possible que si l'on connaît la position de la sonde par rapport au repère fixe que constitue la direction du nord magnétique et la verticale.
10 - Le vecteur mesure par l'appareil 20 est le vecteur champ magnétique dans le trou de forage, mais il peut être considère comme étant le vecteur champ magnétique terrestre avec une a-proximation suffisante pour les deux utilisations qui viennent d'être indiquées.
15 - On peut mesurer ce vecteur champ magnétique par exemple par l'un des deux procédés suivants Dans un premier procédé, on mesure trois composantes BU, BYE BU de ce champ par exemple, par des sondes du type dit "fluxgate" ou à couche mince), la précision ne-latine obtenue étant de l'ordre de 10 environ. Dans un deux 20 - xieme procède, on déterminé la direction du champ magnétique par l'orientation prise par une sonde du type "fluxgate" ou a cou-chu mince, orientation qui est perpendiculaire la direction recherchée et on en mesure le module par un magnétometre a pro-cession nucléaire. Si l'on désirait une mesure plus précise, 25 - mais cela n'est ge~eralement pas nécessaire, on pourrait pré-voir de disposer un magnetometre dans le cryostat 6.
La mesure de la susceptibilité magnétique peut être effectuée, si l'on considère que les roches sédimentaires ont une susceptibilité magnétique isotope, par toute méthode glas-30 - situe de mesure de cette susceptibilité, par exemple par la méthode des sondes d'induction en utilisant un courant alterna-tif de fréquence telle que ses effets n'interfèrent pas avec les autres mesures. On utilise un couple émetteur-récepteur a espacement convenable pour obtenir une profondeur et une heu-35 - leur d'investigation comparables à celles des gradiomètres.
~2~66~
On peut se référer pour cela à la communication de G. CLERC et B. FRIGNET "Dia graphies de conduc~ivite électrique et suscepti-milite magnétique avec la sonde à induction Romulus" (Appliqua-lion en recherches minières - Actes du Fe colloque européen de 5 - dia graphies - Paris, 1981). Dans le cas où l'on ferait une a-proximation insuffisante en considérant la susceptibilité magné-tique comme isotope, on pourrait prévoir une mesure des valeurs Xx~ Zig Xz de la susceptibilité selon les axes X,` Y, Z. Léman talion J induite dans la roche a alors pour composantes :
JE BX.xx Je 8 Bye Y
Je z Xz On a schématisé sur la Fig. 11 comment les différentes données sont collectées par la sonde 1 et transmises à l'unité
15 - de traitement 3. On y retrouve le compartiment électronique de multiplexage et de transmission 5 qui reçoit les données captées par l'appareil à rayons gamma 31, l'inclinomètre 22, les sondes "SKI" 13, l'appareil de mesure du champ magnétique 20, la pareil de mesure de l susceptibilité magnétique 21 et aussi un 20 - accelerometre en déplacement axial 71 qui n'a pas oie represen-te sur les Fi 2 et 3 et qui n'est effectivement pas indispen-sable. Le câble coaxial 2 permet des échangés de signaux entre le compartiment 5 de la sonde 1 et une électronique de demulti-plexage et d'acquisition 72 de l'unite 3 en surface. La sonde 1 25 - reçoit ainsi des commandes de la surface et elle envoie en sur-face des informations sur les données qu'elle à collectées. Lue-électronique 72 envoie ces données a une unité de calcul 73 qui traite ces données selon un programme.
La Figé 12 schématisé les opérations qui doivent être 30 - faites dans l'unite 73. Ces opérations sont essentiellement :
- une multiplication du vecteur champ magnétique B de-fini par ses coordonnées Bu, Bye Bu, par la susceptibilité
6 Es magnétique X0 préalablement mémorisée dans une mémoire 74 afin de pouvoir tenir compte des cotes de mesure tiffe rentes et rame-nec à la valeur X0 relative a la cote, dite de mesure, qui cor-respond a la cote de mesure du graduent dBz/dz toutes les autres 5 - mesures étant ramenées à cette même cote de mesure par l'inter-media ire d'un organe de programmation de mémorisation 75, que l'on a ici pilote par l'acceleromètre 71, multiplication effet-tuée dans ut multiplicateur 76 à la sortie duquel on obtient le vecteur aimantation induite défini par ses composantes :
JE' JE' JE ;
- unie correction des mesures des gradients Go, Gis Go du champ magnétique dans un appareil 77 dit de "caractérisation nu-Marius" recevant des informations d'un organe 78 de détermina-lion de l'orientation de la sonde et tenant compte du terme (2), 15 - précédemment défini, qui correspond à l'effet du champ magneti-que sur les surfaces parasites des bobines, pour fournir des me-sures de gradients corrigées GXc, Gyc et GZc ;
- une mémorisation des mesures des gradients Go et Gyc dans les mémoires 79 et 80 de manière à obtenir des meures GO et Go ramenées à la cote de mesure, selon le programme de l'organe 75 dépendant lui-même des distances entre les cotes des diverses mesures ;
- un filtrage et une intégration des résultats des meus-nos de gradients dans un integrateur 81 qui reçoit d'un calibra-25 - leur 82 des données de calibration résultant de mesures effectuées hors du trou de forage ou dans celui-ci grâce à des étalons in-ternes de champ ou de gradients et qui donne les composantes Axé
A A du vecteur aimantation A ;
- une soustraction des vecteurs et dans un sous trac-30 - leur 83 qui donne le vecteur aimantation rémanente naturelle R
par ses composantes Ré, Ri Ré telles que :
R - A JE' Ré - A Je, Ré z z 12 9~6~
- un passage aux coordonnées géographiques dans un con-sertisseur de coordonnées 84 recevant des informations de l'or-gène de détermination de l'orientation de la sonde 78 et d'un organe 85 de mémorisation de la déclinaison magnétique introduite 5 - lors de la calibra ion et fournissant en 86 les composantes du vecteur aimantation induite et en 87 celles du vecteur aimantation rémanente.
L'organe 78 reçoit les informations de l'inclinomètre 22 et la mesure des composantes BU et Bye du champ magnétique. Dans le cas d'une formation volcanique ou les roches sont fortement 10 - aimantées, la détermination de l'orientation de la sonde par rapport au champ magnétique local n'est plus possible avec une précision satisfaisante. Dans ce cas, il est nécessaire d'utili-son en plus ou à la place du moyen d'orientation de la sonde par rapport au champ magnétique un dispositif d'orientation Inde Pen-15 - dent 88 tel qu'un gyroscope.
On a prévu en outre de mémoriser dans une mémoire 83 les informations fournies par l'appareil à rayons gamma 31 afin de les obtenir en 90 ramenées à la cote de mesure.
On a constate au cours d'essais préliminaires que cet 20 - appareil permettait de très bien faire ressortir les inversions de l'aimantation rémanente des roches, ce qui accroît considéra-bêlement les possibilités de la magnetostratigrap~ie.
en ce que l'unite de traitement comprend un integrateur pour effectuer une intégration mathématique des données fournies par les magnetomètres montes en gradiomètres, un multiplicateur pour effectuer le produit des données rogues du moyen de mesure vaque 5 - torielle du champ magnétique par la susceptibilité magnétique mesurée et un soustracteur pour retrancher ce produit du résul-lai de l'integration fourni par l'integrateur, afin d'obtenir une information propre à l'aimantation rémanente des roches et en particulier aux i~vcrsions de cette aimantation, 10 - D'autres particularités ressortiront de la description d'exemples de réalisation qui vont être donnés, à titre non limitatif, en se référant au dessin joint dans lequel :
- la Fig. I est une vue d'ensemble schématique de l'appareil ;
- les Fig. 2 et 3 représentent schem~tiquement la sonde de cet appareil, dont la Fig. 4 représenté à plus grande échelle le cryostat ;
- la Fig. 5 représenté un couple de bobines de gradin-mètre ;
20 - - les Fig. 6, 7, 8, 9 et 10 représentent diverses con-figurations de ces couples de bobines ;
- la Fig. Il sckematise la matière dont les données sont collectées par la sonde et transmises à l'unite dû traitement ;
et 25 - - la Fig. 12 schématisé les opérations principales ci-fectuees dans l'unite de traitement.
Sur la Fig. l, on voit une sonde de mesures magnétiques l destinée à cire descendue dancing trou de forage et à être de-placée le long de celui-ci pour effectuer une dia graphie, en 30 - étant reliée par un gable électrique 2 à une unité de traitement de données 3 disposée en surface.
Les Fig. 2 et 3 montrent de haut en bas l'ensemble des appareils contenus dans la sonde 1. Dans la partie supérieure de la sonde, sous la tète 4 de celle-ci, se trouve un comparé
5 - liment 5 contenant une électronique de multiplexage et de transi mission, La partie inférieure de la sonde forme un cryostat 6 délimite par une double paroi 7 en une résiné synthétique non-forcée par des fibres, à l'intérieur de laquelle est disposé un écran thermique 8, comme on le voit sur la Fig. 4 Ce cryostat 10 - est thermique ment isolé à sa partie supérieure par des écrans thermiques y Tes trois magnéto mètres montés en gradiomètres ont été
représentés par l'emplacement de leurs bobines de mesure 10, 11, 12 qui captent le graduent, par rapport à l'axe 15 - z de la sonde, de la composante du champ magnétique respective ment selon l'axe z et selon deux autres axes x et y perpendi-claires entre eux et à l'axe z et par remplacement 13 des sondes de mesure dites "SKI" (Superconducting Quantum Inter-ference Devise) auxquelles ces bobines de mesure sont reliées 20 - par des câbles coaxiaux 14, 15 et 16 respectivement. Un câble coaxial 17 relie les "SKI' à un compartiment 18 d'électroni-que d'acquisition en passant à travers les corans thermiques 9.
L'ensemble des bobines de mesure d'induc~ion 10, 11, 12 est entoure d'un coran métallique 19.
25 - Entre le cryostat 6 et le compartiment 18 d7electroni-que d'acquisition on a dispose un appareil de mesure du champ magnétique 20, un appareil de mesure de la susceptibilité ma-génétique 21 et un inclinomè-tre 22. Ces appareils sont électri-que ment reliés au compartiment 18 d'electronique d'acquisition.
30 - Le cryostat 6 est baigné par de l'hélium liquide. Du fait de l'évaporation de l'hélium liquide, on doit assurer le maintien de la pression dans le cryostat en dessous d'une il-mite de sécurité On peut à cet effet installer un drain qui ~l%2~q ;60 relie le cryostat à la surface. Ce drain peut être constitue par un brin creux prévu dans le câble 2 de liaison entre la sonde et la surface.
On pourrait aussi installer un circuit fermé capable de 5 - reliquéfier les vapeurs d'hélium.
Dans l'e~cemple représenté, on a prévu l'installation combinée d'une part d'une chambre 23 de grande contenance dans laquelle on fait le vide avant de descendre la sonde dans un trou de forage et qui est reliée au sommet du cryostat 6 par 10 - l'intermédiaire d'un conduit étroit 24 et d'une soupape 25 tance à 1.050 mars qui sera la pression de fonctionnement dans le cryostat et d'autre part d'un compresseur miniaturisé blinde 26 et dune chambre 2-7 prévue pour -receff~ r *e hélium venant de la chambre 23 et comprimé par le compresseur 26 15 - lorsque celui-ci est mis en marche par un appareil de mesure de pression 28, dès qu'un certain niveau de pression est detec-te dans la chambre 23. Le compresseur 26 permet l~etablissement d'une pression d'helium élevée dans la chambre 27 et l'eventuel rejet de celui-ci à l'exterieur de la solide ] par une soupape 20 - de sécurité 29~ En outre, la chambre 23 est reliée à l'exterieur par une soupape de sécurité 30. Ces soupapes 29 et 30 sont ego-liment munies d'un système de purge que l'operateur peut déclin-cher lors du retour de la sonde à la surface afin de procéder à une égalisation des pressions interne et externe avant démon-25 - toge de la sonde.
La chambre 23 peut aussi être seule utilisée si elle est de contenance suffisante. Inversement, la chambre 27 peut être seule utilisée, le compresseur 26 retirant alors de lue ilium gazeux directement du cryostat 6 sans intermédiaire d'une 30 - chambre 23 a vide initial.
Un appareil a rayons gamma 31 a été prévu sous le coma partirent 5. Les liaisons électriques internes entre d'une part les magnetometres du cryostat 6, les appareils de mesure 20, 21, 22 et d'autre part le compartiment électronique 18 ainsi qu'en-35 _ ire ce compartiment 18 et le compartiment 5 et entre l'appareil31 et le compartiment 5 n'ont pas oie représentées pour ne pas _ 5 _ 1~2~6~
compliquer la compréhension du dessin, Chacun des magnetomètres montés en gradiomètres comprend deux bobines 32, 33 identiques mais enroulées en sens inverse perpendiculaires à la direction de la composante du champ ma-5 - génétique dont on veut mesurer le graduent et écartées l'une de l'autre d'une distance d selon l'axe de la sonde, comme le mon-ire la Fig. 5.
Le champ magnétique B est défini par des vecteurs coma posant selon les axes x, y, z, dont le module est respective 10 - ment Bu, Bye et y Comme le champ magnétique terrestre présente, dansées régions sédimentaires non perturbées par l'activite humaine, une variation très lente avec la profondeur, le gradin du champ magnétique terrestre selon l'axe z de la sonde est négligeable e-t les gradiomètres utilisés, du premier ordre ou du deuxième 15 - ordre, éliminent l'effet du champ magnétique terrestre et don-nient une information due à la seule aimantation des roches : ai-mantation induite par le champ magnétique terrestre dans les roches et aimantation rémanente des roches.
Si l'on désigné les gradients y , Zay et y respectivement - par : Go, Go et Go, le signal Ix de sortie du gradiomètre meus-rani le graduent de la composante Bu du champ magnétique sera :
Ix D Là tGX x d) Là désignant la surface d'une bobine dans le plan perpendiculaire à l'axe des x.
En pratique, la réalisation des bobines 32 et 33 ne pers 25 - met pas d'obtenir des surfaces Là et Ill rigoureusement identi-que, la planète et le parallélisme des deux bobines ne sont pas parfaits et les fils de jonction 34 créent, maigre les pro-cautions prises, des surfaces parasites.
Si l'on tient compte des surfaces parasites mû mû, mû
30 - considérées selon les trois axes x, y, æ selon lesquels on dé
compose le veneur champ magnétique, la surface Si d'une bobine 32 et celle Su d'une bobine 33 peuvent s'exprimer de la manié-ne suivante :
:
- 6 6~0 ¦ -L + ml I Là + Max Sus = m Y
ml mû
Le signal du gratiomètre est alors proportionnel à :
t - t Ix - (Si SIX) B + (Su - six) G2d c'est-à-dire :
Max + Max PLI i mû Max _ Ix= mlY mi Bye d m Y - m Y
-mlZ + m2Z Bu m Z m Z Go expression qui est de la forme :
EUX nxX
x x _ _ + Ll.d.Gx + y G
z z z (2) y (3) Le terme y correspond au graduent de champ magnétique que l'on veut mesurer. Le terme (2) correspond à l'effet du champ magnétique B sur les surfaces parasites. Le terme (3) cor-respond a l'effet du graduent de champ magnétique sur les sur-faces parasites. Il est faible par rapport aux termes (I) et (2) et peut être négligé.
Les techniques classiques de bobinage permettent de il-milan les surfaces parasites a environ 10 de la surface utile.
L'adjonction de dispositifs compensateurs tels que des boucles supra conductrices deus le voisinage de certaines spires permet de réduire les surfaces parasites résiduelles apparentes a des valeurs de l'ordre de 10 ou 10 5 de la surface utile.
La caractérisation du gradiometre consiste à déterminer expérimentalement les surfaces parasites résiduelles apparentes en utilisant des champs ou des gradients de champ connus, puis à introduire les valeurs ainsi déterminées dans le calcul du 5 - terme (~) et éventuellement du terme (3) si on ne néglige pas ce dernier terme afin de retrancher ces termes correcteurs du signal obtenu pour avoir la valeur exacte du terme (I) cherché.
Ce calcul est effectué dans l'unite de traitement 3.
Dans la réalisation des bobines des gradiomètres, on 10 - cherche à disposer les centres des gradiomètres à des cotes aussi voisines que possible et à avoir des distances entre les deux bobines de chaque gradiomètre aussi similaires que possible, La Fig. représente une configuration qui est celle adoptée dans l'exemple de la Figé 4, où les couples de bobines 15 - des trois gradiomètres sont séparés: couple de bobines 35 et 36 pour le graduent Z; couple de bobines 37 et 38 pour le graduent ~,jHX; couple de bobines 39 et 40 pour le graduent Y Cette configuration a l'inconvenient de ne pas être semé-trique et de nécessiter un racolage des données en profondeur 20 - puisque les points de mesure sont décalés, mais on a la même résolution en z pour chaque graduent et il est relativement aise de corriger l'effet des surfaces parasites au moyen de spires supra conductrices telles que 41, 42, 43 du fait que les couples de bobines sont séparés.
25 - La Fig. 7 montre plus en dotait la configuration du cou-pie de bobines 37 et 38. On voit que l'on a prévu en un point 44 un croisement des fils reliant les bobines 37 et 38 pour coma penser l'influence du champ magnétique sur la surface délimitée par ces fils. Le point 44 est disposé sensiblement au milieu de 30 - la distance entre les bobines 37 et 38, mais la position de ce point de croisement est réglable pour qu'on puisse l'ajuster et obtenir la compensation optimale Le câble coaxial 14 passe dans le plan des bobines 37 et 38 au niveau de celles-ci pour ne pas affecter la mesure de Six De même, les gables coaxiaux 35 - 14 et 15 passent dans le plan des bobines 39 et 40 au niveau de ~L2V~6~
celles-ci pour ne pas affecter la mesure de Y.
La Fig. 8 montre une configuration dans laquelle les trois souples de bobines ont oie centres : couple de bobines 45 et 45 à écartement moyen pour le graduent ; couple de 5 - bobines rapprochées 47 eu 48 pour le graduent ; couple de bobines éloignées 49 et 50 pour le graduent Y. On a figuré
également des spires de compensation de l'effet des surfaces parasites : 51, 52, 53. Cette configuration est symétrique, elle facilite la compensation des surfaces parasites et elle a ses trois points de mesure confondus. Par contre, les trois gradin-mètres on une résolution en z différente La Fig. 9 montre une configuration dans laquelle les trois couples de bobines ont été décalés successivement l'un par rapport à l'autre, les deux bobines de chaque couple étant 15 - écartées de la même distance : couple de bobines 54 et 55 pour le graduent -y Z couple de bobines 56 et 57 pour le graduent ~Hzy ; couple de bobines 58 et 59 pour le graduent ~zx. On a pic-ce des spires de compensation 60, 61, 62. Dans cette contigu-ratio, chaque gradiomètre a la même résolution en z et la coma 20 - sensation est facilitée. Mais les points de mesure sont légère-ment decales-et le système n'est pas symétrique.
La Fig. 10 montre une configuration entrelacée du cou-pie de bobines 63 et 64 relatif au graduent y , du couple de bobines 65 et 66 relatif au graduent - et du couple de bobines 25 - 67 et 68 relatif au graduent Zay une bobine (63, 65, 67) de chaque couple étant montée sur un premier bloc isolant 69 et l'autre bobine (64, 66, 68) de chaque couple étant montée sur un deuxième bloc isolant 70. Dans cette configuration, chaque gradiomètre a la même résolution en z, les points de mesure 30 - soft confondus et le système est symétrique, mais la compensa-lion de l'effet des surfaces parasites est très délicate à
réaliser physiquement : elle doit pratiquement être effectuée par calcul , La mesure du champ magnétique est indispensable pour deux raisons. D'abord il faut calculer le champ magnétique pro-dut dans le trou de forage par l'aimantation induite dans les roches par le champ magnétique terrestre et cela impose de con-5 - naître le vecteur champ magnétique terrestre pour le multiplier par le teneur des susceptibilités magnétiques, Ensuite, l'in-terprétation des mesures des gradiomètres n'est possible que si l'on connaît la position de la sonde par rapport au repère fixe que constitue la direction du nord magnétique et la verticale.
10 - Le vecteur mesure par l'appareil 20 est le vecteur champ magnétique dans le trou de forage, mais il peut être considère comme étant le vecteur champ magnétique terrestre avec une a-proximation suffisante pour les deux utilisations qui viennent d'être indiquées.
15 - On peut mesurer ce vecteur champ magnétique par exemple par l'un des deux procédés suivants Dans un premier procédé, on mesure trois composantes BU, BYE BU de ce champ par exemple, par des sondes du type dit "fluxgate" ou à couche mince), la précision ne-latine obtenue étant de l'ordre de 10 environ. Dans un deux 20 - xieme procède, on déterminé la direction du champ magnétique par l'orientation prise par une sonde du type "fluxgate" ou a cou-chu mince, orientation qui est perpendiculaire la direction recherchée et on en mesure le module par un magnétometre a pro-cession nucléaire. Si l'on désirait une mesure plus précise, 25 - mais cela n'est ge~eralement pas nécessaire, on pourrait pré-voir de disposer un magnetometre dans le cryostat 6.
La mesure de la susceptibilité magnétique peut être effectuée, si l'on considère que les roches sédimentaires ont une susceptibilité magnétique isotope, par toute méthode glas-30 - situe de mesure de cette susceptibilité, par exemple par la méthode des sondes d'induction en utilisant un courant alterna-tif de fréquence telle que ses effets n'interfèrent pas avec les autres mesures. On utilise un couple émetteur-récepteur a espacement convenable pour obtenir une profondeur et une heu-35 - leur d'investigation comparables à celles des gradiomètres.
~2~66~
On peut se référer pour cela à la communication de G. CLERC et B. FRIGNET "Dia graphies de conduc~ivite électrique et suscepti-milite magnétique avec la sonde à induction Romulus" (Appliqua-lion en recherches minières - Actes du Fe colloque européen de 5 - dia graphies - Paris, 1981). Dans le cas où l'on ferait une a-proximation insuffisante en considérant la susceptibilité magné-tique comme isotope, on pourrait prévoir une mesure des valeurs Xx~ Zig Xz de la susceptibilité selon les axes X,` Y, Z. Léman talion J induite dans la roche a alors pour composantes :
JE BX.xx Je 8 Bye Y
Je z Xz On a schématisé sur la Fig. 11 comment les différentes données sont collectées par la sonde 1 et transmises à l'unité
15 - de traitement 3. On y retrouve le compartiment électronique de multiplexage et de transmission 5 qui reçoit les données captées par l'appareil à rayons gamma 31, l'inclinomètre 22, les sondes "SKI" 13, l'appareil de mesure du champ magnétique 20, la pareil de mesure de l susceptibilité magnétique 21 et aussi un 20 - accelerometre en déplacement axial 71 qui n'a pas oie represen-te sur les Fi 2 et 3 et qui n'est effectivement pas indispen-sable. Le câble coaxial 2 permet des échangés de signaux entre le compartiment 5 de la sonde 1 et une électronique de demulti-plexage et d'acquisition 72 de l'unite 3 en surface. La sonde 1 25 - reçoit ainsi des commandes de la surface et elle envoie en sur-face des informations sur les données qu'elle à collectées. Lue-électronique 72 envoie ces données a une unité de calcul 73 qui traite ces données selon un programme.
La Figé 12 schématisé les opérations qui doivent être 30 - faites dans l'unite 73. Ces opérations sont essentiellement :
- une multiplication du vecteur champ magnétique B de-fini par ses coordonnées Bu, Bye Bu, par la susceptibilité
6 Es magnétique X0 préalablement mémorisée dans une mémoire 74 afin de pouvoir tenir compte des cotes de mesure tiffe rentes et rame-nec à la valeur X0 relative a la cote, dite de mesure, qui cor-respond a la cote de mesure du graduent dBz/dz toutes les autres 5 - mesures étant ramenées à cette même cote de mesure par l'inter-media ire d'un organe de programmation de mémorisation 75, que l'on a ici pilote par l'acceleromètre 71, multiplication effet-tuée dans ut multiplicateur 76 à la sortie duquel on obtient le vecteur aimantation induite défini par ses composantes :
JE' JE' JE ;
- unie correction des mesures des gradients Go, Gis Go du champ magnétique dans un appareil 77 dit de "caractérisation nu-Marius" recevant des informations d'un organe 78 de détermina-lion de l'orientation de la sonde et tenant compte du terme (2), 15 - précédemment défini, qui correspond à l'effet du champ magneti-que sur les surfaces parasites des bobines, pour fournir des me-sures de gradients corrigées GXc, Gyc et GZc ;
- une mémorisation des mesures des gradients Go et Gyc dans les mémoires 79 et 80 de manière à obtenir des meures GO et Go ramenées à la cote de mesure, selon le programme de l'organe 75 dépendant lui-même des distances entre les cotes des diverses mesures ;
- un filtrage et une intégration des résultats des meus-nos de gradients dans un integrateur 81 qui reçoit d'un calibra-25 - leur 82 des données de calibration résultant de mesures effectuées hors du trou de forage ou dans celui-ci grâce à des étalons in-ternes de champ ou de gradients et qui donne les composantes Axé
A A du vecteur aimantation A ;
- une soustraction des vecteurs et dans un sous trac-30 - leur 83 qui donne le vecteur aimantation rémanente naturelle R
par ses composantes Ré, Ri Ré telles que :
R - A JE' Ré - A Je, Ré z z 12 9~6~
- un passage aux coordonnées géographiques dans un con-sertisseur de coordonnées 84 recevant des informations de l'or-gène de détermination de l'orientation de la sonde 78 et d'un organe 85 de mémorisation de la déclinaison magnétique introduite 5 - lors de la calibra ion et fournissant en 86 les composantes du vecteur aimantation induite et en 87 celles du vecteur aimantation rémanente.
L'organe 78 reçoit les informations de l'inclinomètre 22 et la mesure des composantes BU et Bye du champ magnétique. Dans le cas d'une formation volcanique ou les roches sont fortement 10 - aimantées, la détermination de l'orientation de la sonde par rapport au champ magnétique local n'est plus possible avec une précision satisfaisante. Dans ce cas, il est nécessaire d'utili-son en plus ou à la place du moyen d'orientation de la sonde par rapport au champ magnétique un dispositif d'orientation Inde Pen-15 - dent 88 tel qu'un gyroscope.
On a prévu en outre de mémoriser dans une mémoire 83 les informations fournies par l'appareil à rayons gamma 31 afin de les obtenir en 90 ramenées à la cote de mesure.
On a constate au cours d'essais préliminaires que cet 20 - appareil permettait de très bien faire ressortir les inversions de l'aimantation rémanente des roches, ce qui accroît considéra-bêlement les possibilités de la magnetostratigrap~ie.
Claims (8)
1. Appareil d'exploration magnétique pour trou de forage, comprenant une sonde de mesures magnétiques, de forme générale allongée selon un axe, contenant un moyen de mesure vectorielle du champ magnétique et destinée à être déplacée le long du trou de forage pour enregistrer, de manière conti-nue en fonction de la profondeur, certaines propriétés magné-tiques des roches traversées par le trou de forage, une unité
de traitement de données destinée à être placée en surface au-dessus du trou de forage et un câble électrique reliant la sonde à l'unité de traitement pour amener à celle-ci les données acquises par la sonde, dans lequel une partie supé-rieure de la sonde contient des organes de conversion de gran-deurs électriques et une partie inférieure de la sonde forme un cryostat maintenu à une température de supraconductivité
et contenant au moins un magnétomètre cryogénique monté en gradiomètre, caractérisé en ce que ledit cryostat contient trois magnétomètres montés en gradiomètres par rapport à la direction de l'axe de la sonde, en ce que la sonde contient aussi un moyen de mesure de la susceptibilité magnétique des roches et en ce que l'unité de traitement comprend un inté-grateur pour effectuer une intégration mathématique des données fournies par les magnétomètres montés en gradiomètres, un multiplicateur pour effectuer le produit des données reçues du moyen de mesure vectorielle du champ magnétique par la susceptibilité magnétique mesurée par ledit moyen de mesure de la suceptibilité magnétique et un soustracteur pour re-trancher ce produit du résultat de l'intégration fourni par l'intégrateur, afin d'obtenir une information propre à
l'aimantation rémanente des roches et en particulier aux in-versions de cette aimantation.
de traitement de données destinée à être placée en surface au-dessus du trou de forage et un câble électrique reliant la sonde à l'unité de traitement pour amener à celle-ci les données acquises par la sonde, dans lequel une partie supé-rieure de la sonde contient des organes de conversion de gran-deurs électriques et une partie inférieure de la sonde forme un cryostat maintenu à une température de supraconductivité
et contenant au moins un magnétomètre cryogénique monté en gradiomètre, caractérisé en ce que ledit cryostat contient trois magnétomètres montés en gradiomètres par rapport à la direction de l'axe de la sonde, en ce que la sonde contient aussi un moyen de mesure de la susceptibilité magnétique des roches et en ce que l'unité de traitement comprend un inté-grateur pour effectuer une intégration mathématique des données fournies par les magnétomètres montés en gradiomètres, un multiplicateur pour effectuer le produit des données reçues du moyen de mesure vectorielle du champ magnétique par la susceptibilité magnétique mesurée par ledit moyen de mesure de la suceptibilité magnétique et un soustracteur pour re-trancher ce produit du résultat de l'intégration fourni par l'intégrateur, afin d'obtenir une information propre à
l'aimantation rémanente des roches et en particulier aux in-versions de cette aimantation.
2. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traite-ment comporte aussi un appareil de correction pour les mesu-res de gradients fournies par les magnétomètres, recevant des informations sur le champ magnétique et l'orientation de la sonde et calculant l'effet parasite que le champ magné-tique exerce sur chaque magnétomètre du fait des imperfec-tions de réalisation de celui-ci.
3. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement comporte aussi des moyens de mémorisation pour certaines me-sures et un organe de programmation de mémorisation pour ra-mener l'ensemble des mesures effectuées à une même cote de mesure.
4. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, dans lequel les trois magnétomètres montés en gradiomètres comprennent chacun un couple de bobines ca-ractérisé en ce que ces couples de bobines sont séparés les uns des autres et disposés les uns à la suite des autres.
5. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, dans lequel les trois magnétomètres montés en gradiomètres comprennent chacun un couple de bobines, ca-ractérisé en ce que chacun de ces couples de bobines a ses deux bobines disposées symétriquement par rapport à un centre commun aux trois couples de bobines.
6. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, dans lequel les trois magnétomètres montés en gradiomètres comprennent chacun un couple de bobines, caractérisé en ce que les trois couples de bobines sont dé-calés l'un par rapport à l'autre, les deux bobines de chaque couple de bobines étant écartées de la même distance.
7. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, dans lequel le cryostat contient de l'hélium liquide, caractérisé en ce qu'un conduit muni d'une soupape tarée relie le sommet du cryostat à une chambre à vide initial contenue dans la sonde.
8. Appareil d'exploration magnétique selon la revendication 1, dans lequel le cryostat contient de l'hélium liquide, caractérisé en ce que la sonde comporte une chambre de pression à laquelle est relié un compresseur disposé de manière à pouvoir introduire sous pression dans cette chambre de pression de l'hélium éventuellement évaporé dans le cryostat.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR84.07502 | 1984-05-15 | ||
| FR8407502A FR2564601B1 (fr) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1229660A true CA1229660A (fr) | 1987-11-24 |
Family
ID=9303992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000481196A Expired CA1229660A (fr) | 1984-05-15 | 1985-05-09 | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4646025A (fr) |
| JP (1) | JPH065303B2 (fr) |
| CA (1) | CA1229660A (fr) |
| FR (1) | FR2564601B1 (fr) |
| GB (1) | GB2158950B (fr) |
| NO (1) | NO851929L (fr) |
| OA (1) | OA08019A (fr) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827217A (en) * | 1987-04-10 | 1989-05-02 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Low noise cryogenic apparatus for making magnetic measurements |
| DE3729628A1 (de) * | 1987-09-04 | 1988-01-07 | Heinz Dr Markert | Bohrloch-hysteresemeter fuer gesteinsmagnetische "in situ"-untersuchungen in prospektions- und geologischen forschungsbohrungen |
| EP0390935A1 (fr) * | 1989-03-29 | 1990-10-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Procédé pour calibrer des dispositifs de squid à canaux multiples ayant des gradiomètres à ordre quelconque |
| FR2652911A1 (fr) * | 1989-10-10 | 1991-04-12 | Total Petroles | Procede et dispositif de detection des inversions du champ magnetique terrestre par mesures dans un trou de forage. |
| US5164673A (en) * | 1989-11-13 | 1992-11-17 | Rosener Kirk W | Induced electric field sensor |
| US5311129A (en) * | 1990-02-02 | 1994-05-10 | Dornier Gmbh | Local magnetic field measurement apparatus having gradiometers arranged on non-parallel, non-orthogonal surfaces |
| DE4125733C1 (fr) * | 1990-02-17 | 1993-02-11 | Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De | |
| DE4005079A1 (de) * | 1990-02-17 | 1991-08-22 | Dornier Gmbh | Vorrichtung zur vollstaendigen bestimmung des gradiententensors eines magnetfelds |
| EP0448368B1 (fr) * | 1990-03-20 | 1997-11-12 | Fujitsu Limited | Squid-fluxmètre à canaux multiples |
| GB2254441B (en) * | 1991-04-02 | 1995-10-04 | Bartington Instr Ltd | Telemetry |
| JP2750033B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1998-05-13 | 三菱電機株式会社 | 超伝導磁力計 |
| FR2708749B1 (fr) * | 1993-07-30 | 1995-09-22 | Commissariat Energie Atomique | Installation et procédé pour la mesure de l'aimantation remanente de formation géologique. |
| GB9813889D0 (en) * | 1998-06-27 | 1998-08-26 | Secr Defence | Apparatus for detecting metals |
| JP2015014526A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 電磁探査方法 |
| JP6374265B2 (ja) * | 2014-08-19 | 2018-08-15 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 探査装置 |
| FR3050030B1 (fr) * | 2016-04-08 | 2019-05-03 | Centre National De La Recherche Scientifique | Banc de mesure et procede d'estimation d'aimantations remanentes sur carottes sedimentaires |
| EP3267213A1 (fr) * | 2016-07-08 | 2018-01-10 | Biomagnetik Park GmbH | Capteur pour mesurer les champs magnétiques |
| JP6990811B2 (ja) | 2017-11-08 | 2022-01-12 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | 磁場測定素子、磁場測定装置及び磁場測定システム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3391335A (en) * | 1965-06-28 | 1968-07-02 | Mobil Oil Corp | Use of magnetic field gradient measuring logs to determine the magnetization of the earth's formations along a borehole |
| JPS5038042A (fr) * | 1973-08-13 | 1975-04-09 | ||
| US3965413A (en) * | 1974-07-29 | 1976-06-22 | Chevron Research Company | Determination of the polarity of remanent magnetization of an earth formation penetrated by a bore hole using a highly accurate magnetometer followed by processing of resulting as well as associated data |
| US4071815A (en) * | 1976-09-20 | 1978-01-31 | Mobil Oil Corporation | Well logging system for measuring remanent magnetic fields in the earth |
| US4349781A (en) * | 1980-01-07 | 1982-09-14 | The Regents Of The University Of California | Superconducting gradiometer-magnetometer array for magnetotelluric logging |
| US4437064A (en) * | 1981-05-22 | 1984-03-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for detecting a magnetic anomaly contiguous to remote location by squid gradiometer and magnetometer systems |
| US4427943A (en) * | 1981-08-05 | 1984-01-24 | Innovatum, Inc. | Apparatus and method for locating and tracking magnetic objects or sources |
| FR2540253A1 (fr) * | 1983-02-01 | 1984-08-03 | Petroles Cie Francaise | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage |
-
1984
- 1984-05-15 FR FR8407502A patent/FR2564601B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-05-08 US US06/732,019 patent/US4646025A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-05-09 CA CA000481196A patent/CA1229660A/fr not_active Expired
- 1985-05-13 GB GB08512090A patent/GB2158950B/en not_active Expired
- 1985-05-14 NO NO851929A patent/NO851929L/no unknown
- 1985-05-15 JP JP60103605A patent/JPH065303B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-05-15 OA OA58594A patent/OA08019A/fr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2158950B (en) | 1988-02-17 |
| JPH065303B2 (ja) | 1994-01-19 |
| US4646025A (en) | 1987-02-24 |
| GB2158950A (en) | 1985-11-20 |
| FR2564601B1 (fr) | 1987-02-06 |
| GB8512090D0 (en) | 1985-06-19 |
| FR2564601A1 (fr) | 1985-11-22 |
| NO851929L (no) | 1985-11-18 |
| JPS61159183A (ja) | 1986-07-18 |
| OA08019A (fr) | 1987-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1229660A (fr) | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage | |
| FR2473185A1 (fr) | Dispositif de detection de champs electromagnetiques souterrains | |
| US8055730B2 (en) | System having a network connected to multiple different types of survey sensors | |
| US5444374A (en) | Method and apparatus for simultaneously collecting spatially and temporally varying magnetic survey data | |
| FR2633971A1 (fr) | Dispositif et procede pour la determination dans un forage du pendage et de l'azimut d'une couche de discontinuite dans un milieu homogene | |
| AU4756800A (en) | Measurement of magnetic fields using a string fixed at both ends | |
| US4095169A (en) | Method for locating discontinuities in the electrical conductivity of the sub-soil using a plurality of magnetic detectors in a predetermined spatial arrangement | |
| CN116736208B (zh) | 一种三轴磁通门磁力仪探头正交性检校方法 | |
| CN105629315B (zh) | 主动场补偿式数字超低频电磁传感器 | |
| MX2014000600A (es) | Determinacion basada en acoplamiento cruzado de propiedades de formacion anisotropica. | |
| WO2010059304A1 (fr) | Transducteur à réponse de diffusion de porteuse exempte de charge permettant de détecter les gradients | |
| Abraham et al. | Use of a handheld broadband EM induction system for deriving resistivity depth images | |
| EP0422985B1 (fr) | Procédé et dispositif de détection des inversions du champ magnétique terrestre par mesures dans un trou de forage | |
| US5475310A (en) | Installation and process for measuring remanent magnetization of geological formations | |
| JP2854475B2 (ja) | 高精度３軸磁力計を用いた地下電磁誘導探査法 | |
| FR2540253A1 (fr) | Appareil d'exploration magnetique pour trou de forage | |
| Young et al. | Magnetic tensor gradiometry in the marine environment | |
| EP0580485A1 (fr) | Système de contrôle de canalisations notamment de canalisations en acier nu ou enrobé | |
| Chevillard et al. | Dipole recovery from sparse measurements of its field on a cylindrical geometry | |
| Mosnier | Induction in the Earth's crust: Observational methods on land and sea | |
| Sternberg | Differential Target Antenna Coupling (DTAC) EM Surveying with Stationary Transmitter Loop and Moving In-Loop Receivers | |
| Široký et al. | Solar storm detecting by integrated magnetometer based on anisotropic magnetoresistivity | |
| Leucci et al. | Forensic Geophysics Instrumentation and Data Acquisition | |
| FR2659145A1 (fr) | Procede et appareil de determination d'une interference magnetique dans un forage. | |
| Mori et al. | Depth estimation of fumarolic gas source deduced by fume pressure measurement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |